EN
Alumīnija PCB
Augstas veiktspējas alumīnija PCB medicīnas, rūpniecības, automaģistrāļu un patēriņa elektronikas vajadzībām — specializēti termoizolācijā augstspējas
lietojumprogrammām (LED, enerģijas avoti, automobiļu elektronika). Augstais siltuma izvadums, viegls alumīnija substrāts, korozija
pretestība un uzticama vedība ar 24h prototipu ražošanu, ātrām piegādēm, DFM atbalstu un AOI testēšanu. ilgtspējīgs, termiski efektīvs un
izmaksas efektīvi enerģijas daudzuma ierīcēm.
✅ Izcila siltuma novadīšana
✅ DFM optimizācija un kvalitātes validācija
✅ Uzsvars uz LED/auto/enerģētisko elektroniku
Apraksts
Kas ir alumīnija PCB?
Alumīnija PCB ir īpašs PCB veids, ko veido alumīnija pamatne, izolācijas kārta un vara folija. Tā galvenā priekšrocība ir efektīva siltuma novadīšana , un tā kā arī piedāvā augstu mehānisko izturību, labu elektromagnētisko ekrani, vides aizsardzību un enerģijas taupīšanu. Tā ir piemērota lielas jaudas lietojumiem, piemēram, LED apgaismojumam un enerģētikas elektronikai. Kingfield var nodrošināt pielāgotu dizainu, prototipu izstrādi un masveida ražošanas pakalpojumus, atbalsta vairākas siltumvadītspējas iespējas un atbilst IPC standartiem.
Alumīnija serdes PCB , pazīstama arī kā metāla serdes PCB vai alumīnija serdes PCB, ir platīte ar alumīnija pamatni. Atšķirībā no tradicionālām FR4 stiklšķiedras plātēm, šim alumīnijam bāzētajam materiālam ir laba siltumvadītspēja, kas ļauj efektīvi novadīt siltumu no galvenajām sastāvdaļām, tādējādi uzlabojot platītes stabilitāti un izturību augstas jaudas un augstas temperatūras apstākļos. Alumīnija PCB plaši izmanto nozarēs ar augstām prasībām siltuma pārvaldībā, piemēram, LED apgaismojumā, enerģijas moduļos un automašīnu elektronikā. kāpēc shēmas plātēs izmanto alumīniju?
Alumīniju shēmas plātēs izmanto galvenokārt tā izcilences dēļ siltumvadītspējā — daudz augstākai nekā tradicionālajiem FR-4 pamatnes materiāliem —, kas nodrošina efektīvu siltuma izkliedi no augstas jaudas komponentiem, samazinot pārkaršanas risku un pagarinot
Alumīnijs tiek izmantots shēmas plātēs galvenokārt tā izcilās siltumvadītspējas dēļ, kas ievērojami pārsniedz tradicionālos FR-4 pamatnes materiālus, ļaujot efektīvi novadīt siltumu no augstas jaudas komponentiem, samazinot pārkaršanas risku un pagarinot produktu kalpošanas laiks. Turklāt tas nodrošina augstu mehānisko izturību, dabisku elektromagnētisko traucējumu (EMI) ekrāniju signāla pārraides stabilizēšanai un videi draudzīgumu. Šīs īpašības padara to par ideālu lietošanai augstspēkstacijās un augstas siltuma slodzes apstākļos lietojumprogrammas, piemēram, LED apgaismojumu, automašīnu elektroniku un barošanas avotus. Kingfield izmanto šos priekšrocības, lai nodrošinātu pielāgotus Al-PCB risinājumus, atbalstot dažādas siltumvadītspējas prasības un atbilstot IPC standarti.
Alumīnija PCB tipi
1. Klasifikācija pēc izolācijas kārtas materiāla
FR-4 alumīnija drukātās shēmas plates
Izolācijas slānis: FR-4 epoksīda sveķu materiāls
Īpašumi: Zema cena, vidēja siltumvadītspēja (1,0–2,0 W/(m·K))
Lietojumprogrammas: Vidējas līdz zemas jaudas scenāriji Polimīda (PI) alumīnija PCB
Izolācijas slānis: Poliamīds
Īpašumi: Augsta temperatūras izturība (-200 °C līdz 260 °C), lieliska siltumvadītspēja (2,0–4,0 W/(m·K))
Lietojumprogrammas: Augstas temperaturas, lielas jaudas scenāriji
Termiski vadīga pastas alumīnija PCB
Izolācijas slānis: Augstas termiskās vadītspējas silikons
Īpašumi: Augsta termiskā vadītspēja (3,0–6,0 W/(m·K)), izcila siltuma izkliedes efektivitāte
Lietojumprogrammas: Lieljaudas LED, invertori un cita aprīkojums ar augstu siltuma plūsmas blīvumu
2. Klasificēts pēc termiskās vadītspējas
| Tips | Termiskās vadītspējas diapazons | Lietojumi | |||
| Zema termoizolācija | 1,0–2,0 W/(m·K) | Parasta LED apgaismojuma, zemas jaudas patēriņa elektronikas moduļi | |||
| Vidēja termiskā vadītspēja | 2,0–4,0 W/(m·K) | Automātikas elektronika, vidējas jaudas barošanas avoti, rūpniecības vadības moduļi | |||
| Augsta termiskā vadītspēja | 4,0–6,0 W/(m·K) | Jaudīgas LED ielas gaismas, frekvences pārveidotāji, stiprinātāji |
3. Klasifikācija pēc struktūras
- Vienpusējs alumīnija PCB
Struktūra: Viens vara folijas slānis + izolācijas slānis + alumīnija pamatne
Īpašumi: Vienkārša struktūra, zemas izmaksas
Lietojumprogrammas: Vienkāršas shēmas
- Divpusējs alumīnija PCB
Struktūra: Divi vara folijas slāņi + izolācijas slānis + alumīnija pamatne
Īpašumi: Atbalsta sarežģītus shēmas izkārtojumus, vienmērīgu siltuma izkliedi
Lietojumprogrammas: Vidējas jaudas barošanas avoti, automašīnu LED vadības moduļi
- Multislāņu alumīnija PCB
Struktūra: Multislāņu vara folija + izolācijas slānis + alumīnija pamatne
Īpašumi: Augsta integrācija, atbalsta augstas blīvuma vadiem
Lietojumprogrammas: Augstas klases automašīnu elektronika, rūpnieciskas augstas jaudas vadības iekārtas
Galvenie faktori
Galvenie faktori alumīnija bāzes drukāto platēs ražošanā
| Galvenie faktori | Galvenais prasību | Industrijas pielāgošanās galvenie aspekti | |||
| Pamatmateriāla izvēle |
- Alumīnija pamatnes veidi: parasta alumīnija pamatne (FR-4 + alumīnija serde), augstas siltumvadītspējas alumīnija pamatne. Termiskā vadītspēja: 1,0–10,0 W/(m · K) (atbilstoši pieprasījumam) - Izolācijas slāņa biezums: 0,1–0,3 mm (sabalansēta siltuma vadīšana un izolācija) |
Automobiļu/rūpniecības kontrole: Augsta termiskā vadītspēja (≥ 2,0 W/(m · K)), temperatūras izturība no -40 līdz 125 ℃; Medicīna: Bioloģiskā savietojamība + zema EMI | |||
| Termoizolācijas slāņa process |
- Savienošanas metodes: Karstpreses līmēšana (parasta), vakuuma līmēšana (liela precizitāte) - Materiāli: epoksīda sveķis (zemas izmaksas), polimīds, keramika |
Medicīnas iekārtas: Bez halogēniem, zema tvaiku izdalīšanās; Patēriņa elektronika: Plānināšana (≤0,15 mm) | |||
| Līniju izgatavošanas precizitāte |
- Līnijas platums/līniju attālums: minimums 0,1 mm/0,1 mm (standarta), 0,075 mm/0,075 mm (liela precizitāte) - Varša folijas biezums: 1–3 uncijas (piemērots strāvas prasībām) |
Automobiļu/rūpniecības vadība: Augsta strāva (2-3 uncu vara folija); Patēriņa elektronika: Augsta blīvuma vadi (smalka līnijas platums) | |||
| Siltuma novadīšanas struktūras dizains |
- Alumīnija pamatnes biezums: 1,0–3,0 mm (uzlabota siltuma novadīšana) - Caurlaides dizains: Siltumvadoša caurlaide (aizpildīta ar vadošu līmi), siltuma novadīšanas logs |
Jaudas ierīču PCBA: Siltumvadošo caurlažu attālums ≤5 mm; Āra aprīkojums: Alumīnija bāzes zemējums pārsprieguma aizsardzībai | |||
| Savienojumu un montāžas savietojamība |
- Virsmas apstrāde: Cinka pulverēšana (parasta), zelta pārklājums (liela precizitāte), OSP (videi draudzīgs) - Piedeves spēja: 260℃/10 s (trīs reflow krāsnis) |
Medicīnas PCBA: Bezsvina lodēšana (atbilst RoHS) Automobiļu specifikācija: Bez izkropļojumiem pēc augstas temperatūras lodēšanas (plakstums ≤0,1 mm/m) |
|||
| Uzticamības testēšanas standarts |
- Elektriskās īpašības: Izolācijas pretestība ≥10¹⁰Ω, caursitiens ≥2kV - Vides izmēģinājumi: Augstas un zemas temperatūras cikliskā mainība (-40 līdz 125℃), mitrā karstuma novecošanās (85% relatīvā mitruma/85℃) - Mekhāniskais pārbaudījums: Lieces izturība ≥50MPa |
Automobiļu klase: AEC-Q200 sertifikāts; Medicīnas klase: atbilst ISO 13485; Rūpniecības vadība: IP67 aizsardzībai piemērots |
Alumīnija drukāto platēs galvenās priekšrocības
| Izcilības kategorija | galvenā vērtība | Nozares pielietojuma scenāriju atbilstība | |||
| Īpaši augsta termiskā vadītspēja |
· termiskās vadītspējas koeficients 1,0–10,0 W/(m, K), daudz augstāks nekā FR-4 (0,3–0,5 W/(m·K)) · Ātri novada siltumu no jaudas ierīcēm un samazina čipa temperatūru par 20–50℃ |
Automobiļu klases jaudas moduļi, rūpnieciskās vadības augstspējas invertori un medicīniskās iekārtu enerģijas vienības | |||
| Izcila siltuma izkliedes stabilitāte |
· Alumīnija bāzes kodolmateriāliem ir liela siltumietilpība un vienmērīga temperatūras sadalījuma (temperatūras starpība ≤5℃). · Nav siltuma koncentrēšanās parādības, kas palielina PCBA kalpošanas laiku vairāk nekā par 30% |
Āra rūpnieciskās vadības iekārtas, automašīnu klases LED transportlīdzekļu lampas, ātrās uzlādes spraudņi patēriņa elektronikai (bez kļūmēm ilgstošā augstas slodzes darbībā) | |||
| Mehāniskā izturība un liekuma pretestība |
· Alumīnija pamatne ir izturīga, tās triecienu/vibrācijas izturība pārsniedz FR-4 līmeni · Plakstums pēc augstas temperatūras metināšanas ir ≤0,1 mm/m (daudz labāks par FR-4 0,3 mm/m) |
Automašīnu klases transportlīdzekļa PCBA (pielāgota braukšanas vibrācijai), precīzie medicīnisko iekārtu komponenti (izvairīšanās no signāla izkropļojumiem, ko izraisa montāžas spraugas) | |||
| Vides aizsardzība un atbilstība |
· Alumīnija kodolmateriāls ir pārstrādājams un atbilst RoHS/REACH standartiem · Halogēniem brīva izolācijas kārta ir opcija, ar zemu tvaicēšanu un zemu EMI |
Medicīniskās klases PCBA (atbilst ISO 13485 standartam), patēriņa elektronikas eksporta produkti (atbilst Eiropas un Amerikas vides aizsardzības prasībām) | |||
| Integrētas konstrukcijas priekšrocības |
· To var izmantot kā aizvietojumu kombinācijai "FR-4 pamatne + siltuma izkliedētājs", samazinot PCBA montāžas procesu par 30% · Atbalsta integrētu augstas blīvuma vadu un siltuma izkliedes logu dizainu |
Plānas patēriņa elektronikas preces, kompakti rūpnieciskās vadības moduļi (taupot uzstādīšanas vietu) | |||
| Uzticamība un Stabilitāte |
· Darbības temperatūras diapazons: -40 līdz 125℃ · Izolācijas pretestība ir ≥10¹⁰Ω, caursitiens ir ≥2kV, un tai piemīt liela pārsprieguma izturība |
Automobiļu klases AEC-Q200 sertificēti produkti, rūpnieciskās vadības iekārtas ekstrēmām vides nosacījumiem |
Ražotāja spējas
| PCB ražošanas iespējas | |||||
| vienība | Ražošanas spēja | Minimālais attālums no S/M līdz kontaktlapai, līdz SMT | 0.075mm/0.1mm | Nolaiduma Cu viendabīgums | z90% |
| Slāņu skaits | 1~40 | Minimālais attālums no apzīmējuma līdz SMT | 0,2 mm/0,2 mm | Raksta precizitāte attiecībā pret rakstu | ±3 mil (±0,075 mm) |
| Ražošanas izmērs (min un max) | 250 mm x 40 mm / 710 mm x 250 mm | Virsmas pārklājuma biezums Ni/Au/Sn/OSP | 1~6 μm / 0,05~0,76 μm / 4~20 μm / 1 μm | Raksta precizitāte attiecībā pret cauruli | ±4 mil (±0,1 mm) |
| Vara slāņa biezums laminācijā | 1/3 ~ 10z | Minimālais izmērs testēšanas spraudnim | 8 X 8mil | Minimālais līnijas platums/attālums | 0,045 /0,045 |
| Produkta plates biezums | 0,036~2,5mm | Minimālais attālums starp testēšanas spraudniem | 8mil | Gravēšanas pieļaujamā novirze | +20% 0,02 mm) |
| Automātiskās griešanas precizitāte | 0.1mm | Minimālā izmēra pieļaujamā novirze kontūrai (no ārējā mala līdz shēmai) | ±0.1mm | Pārklāja slāņa savienošanas pieļaujamā novirze | ±6 mil (±0,1 mm) |
| Urbšanas izmērs (min/maks/urbuma izmēra pieļaujamā novirze) | 0,075 mm/6,5 mm/±0,025 mm | Minimālā izmēra pieļaujamā novirze kontūrai | ±0.1mm | Pārmērīgā līmes pieļaujamā novirze C/L iepresēšanai | 0.1mm |
| Min. procenti CNC spraugas garumam un platum | ≤0.5% | Min. R stūra rādiuss kontūrai (iekšējais noapaļotais stūris) | 0.2mm | Termoreaktīvās S/M un UV S/M līgznēšanas tolerances | ±0,3mm |
| maksimālais aspekta attiecības (biezums/caurules diametrs) | 8:1 | Min. attālums starp zelta pirkstu un kontūru | 0.075mm | Min. S/M tilts | 0.1mm |
Bieži uzdotie jautājumi par alumīnija PCB laminēšanu
Q1. Kādas ir atšķirības starp alumīnija PCB plates slāņu struktūru un standarta PCB?
A: Alumīnija bāzes PCB slāņu struktūra izmanto alumīnija serdi, kura salīdzinājumā ar tradicionālo FR4 PCB nodrošina labāku siltumvadītspēju. Tādēļ tā ir ideāla izvēle lietojumprogrammām, kurām nepieciešama efektīva siltuma novadīšana.
Q2. Vai daudzslāņu alumīnija shēmas plates var saglabāt augstu signāla integritāti?
A: Atbilde ir apstiprinoša, ja tikai dizains ir atbilstošs. Lai gan alumīnija slānis var ietekmēt signāla izplatīšanos, pamatota slāņu struktūras plānošana, materiālu izvēle un izkārtojuma tehnikas var nodrošināt augstu signāla integritāti daudzslāņu konstrukcijās.
Q3. Kā alumīnija serdes biezums ietekmē PCB veiktspēju?
A: Biezāki alumīnija kodoli parasti var uzlabot siltuma izkliedes efektivitāti, nodrošinot labāku siltuma izkliedi. Tomēr tas arī palielinās svaru un var palielināt ražošanas sarežģītību, tāpēc biezumam jābūt līdzsvarotam ar citiem konstrukcijas prasījumiem.
J4. Vai alumīnija shēmas plates slāņu struktūra ir piemērota visu veidu elektroniskajām konstrukcijām?
A: Lai gan alumīnija drukāto shēmu plates ar slāņu struktūru labi darbojas augstas jaudas un augstas siltuma izkliedes prasībām paredzētās lietojumprogrammās, ne visas konstrukcijas tās nepieciešamas vai ekonomiski pamatotas. Tās ir visizdevīgākās situācijās, kad siltuma izkliedes pārvaldība ir īpaši svarīga.
J5. Kā atrisināt siltuma izplešanās atšķirību alumīnija drukāto shēmu plātņu slāņu struktūrā?
A: Materiālu rūpīga izvēle, atbilstošs slāņa biezums un gudra caurskardes izmantošana var palīdzēt kontrolēt siltuma izplešanās atšķirības. Dažos dizainos ir iekļautas arī spriedzes novēršanas struktūras, lai minimizētu termisko ciklēšanas ietekmi.
